基于双链路的无线Mesh网络骨干链路性能优化研究

骨干链路传输带宽是多跳无线Mesh网络性能的主要瓶颈之一.基于Linux 开源代码构建无线Mesh网络实验床,分别在IXP425和x86平台下采用成熟的IEEE 802.11a无线横块对无线Mesh网络骨干链路性能进行了一系列实验研究.实验结果表明,采用双链路的无线Mesh网络骨干链路可以达到100 Mb/s级别的传输带宽,将有效提升了多跳无线Mesh网络的应用前景能.     

基于模块化多电平换流器的直流系统故障电流分析及故障穿越测试

半桥型模块化多电平转换器(half-bridge modular multilevel converter,HBMMC)具有阻止直流链路中的短路的能力,而全桥型模块化多电平转换器(full-bridge modular multilevel converter,FBMMC)可以产生双极性电压从而阻止直流链路中的短路电流快速清除直流侧故障,是实现直流故障穿越的理想拓扑。研究极间短路故障的特征及其数学模型,提出计算故障电流的改进分析法。基于临界故障电阻分析,研究模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的传输系统的直流短路穿越的能力。分别模拟两种运行模式:第一种运行模式中MMC可以用无功功率支持交流电网,但不会传输有功功率;第二种运行模式中MMC可以在故障期间传输有功功率。在PSCAD/EMTDC软件中构建FBMMC-HVDC仿真模型,验证所提概念的可行性。     

Ad Hoc网络中多点对点视频传输系统设计与仿真

针对传统C/S(client/server)结构的流媒体模式存在服务器负载较大问题,设计了Ad Hoc网络中多点对点视频传输系统.发送端依据路由应答分组(RREP)选择优先权高且路径最短的路由来传输视频.与协议扩展前相比较,可用路由的节点不再集中在接收端附近,故当发送端附近的某个链路断开时,视频信号仍可以由其他链路来传输.从仿真结果可以看出:使用扩展动态源路由协议时,系统的归一化路由开销增加了0.02～0.08,但是从平均峰值信噪比和视频中断发生时间长短与次数等方面来看,视频的传输品质有显著提高,其中以3个传输点的效果最佳.     

多天线中继协助的终端直连通信传输方案设计

为了提高蜂窝通信系统的传输效率,一种多天线中继协助的D2D通信链路(MIMO relay aided-D2D,MRA-D2D)的方案被提出。该项研究通过分析中继天线数目、干扰源、接收端之间的距离和功率等信息,设计了MIMO多天线中继协助D2D传输方案的能量效率与通信链路性能的关联表达式。研究结果表明:采用多天线中继辅助,不仅可以通过提高天线数目来提高MRA-D2D链路的接收信干噪比,还可有效提高系统的能量效率;并证明了单纯的提高发射功率并不能提高系统的能量效率。     

一种基于喷泉码和并行路径的深空通信无反馈协议

针对深空通信延时非常大的特点,提出了一种基于喷泉编码和并行路径的无反馈数据传输协议,该协议能够避免发送端和接收端之间反复的握手过程,缩短数据传输时间.同时通过在发送端和接收端之间部署多个中继,建立并行传输路径保证数据能够连续传输,克服单一路径易受链路中断影响的缺点,达到充分利用链路资源的效果.仿真结果表明,只要采用编码开销比链路丢包率稍微大一点的喷泉码就能保证数据在接收端以极高的概率准确恢复;增加并行传输路径的数目可以提高传输容量,减小传输所用时间.     

基于实验方法的多模Mesh网络多跳传输性能影响因素研究

无线Mesh网络的发展必须解决骨干链路多跳传输性能下降的难题。基于Linux开源代码构建多跳无线Mesh网络实验床,分别在嵌入式平台和x86平台下,对多模无线Mesh网络的多跳传输问题进行了系列实验研究,对多跳传输性能的变化趋势进行了深入实验分析,从而找出影响骨干回传链路性能的一些关键因素,并提出相应的解决方案。     

一种基于链路质量的选择协作式HARQ传输协议

针对单中继协同混合自动重传请求(hybrid autom atic repeat request,HARQ)策略中重传时延性能不佳的问题,通过对快衰落信道下单中继HARQ系统的误码率和时延特性的研究和分析,提出一种基于目的端控制选择协作式HARQ(selective cooperative-HARQ,SC-HARQ)传输协议的实现方案,此方案是在单中继环境下根据中继链路和直达链路的链路质量判断选择重传路径的HARQ传输协议。SC-HARQ传输协议方案需要设定传输链路质量的门限值,然后根据不同的链路质量选择不同的重传模式:当直达链路质量大于设定的门限值时,选择直达链路进行重传;反之,选择完全协同HARQ传输协议进行重传。经过理论分析和MATLAB仿真验证证明,SC-HARQ传输协议方案在保证一定传输质量的前提下能够有效减小系统时延、改善系统性能。     

DNS解析路由在多链路网络中的应用研究

探讨了在多链路网络结构中,由于多DNS服务器解析结果不一致所导致的传输路径与网络时延差异的问题。提出用一种基于域名判断的多链路多DNS解析路由方法来解决该问题,以便获取具有最优访问路径与最小延时的解析结果,进而提高和改善网络性能与服务质量。     

混合TCP：RFID阅读器网络中的TCP方案

为提高RFID阅读器网络中移动阅读器数据传输的效率和节省其传输能量,提出了一个新的适合RFID阅读器网络的传输方案H-TCP。针对阅读器网络中的无线链路和有线链路,采用混合TCP链接传输。并针对RFID阅读器网络传输的数据以短数据包为主,以及CSMA/CA的单连接数据传输特性,在无线链路数据链路层采用ASR-ARQ,并在其传输层采用增强的慢启动策略,充分利用了无线链路的有限带宽,大大提高了TCP吞吐量和节省了移动阅读器的传输能量。     

多信道无线多跳网络中视频流的跨层优化

为提高视频流在多信道无线多跳网络中的传输质量,提出了一种分布式的跨层优化算法.首先对信道分配、干扰、带宽分配、延时分配和视频传输失真进行了数学建模,然后基于凸规划和拉格朗日对偶分解理论,在视频流端到端延时限制下通过调整信源编码速率、链路带宽、链路平均延时上限及射频和信道分配来最小化总的视频流失真.理论分析和数值仿真表明,所提出的分布式跨层优化算法可以收敛到全局最优解.     

移动终端通信网络传输链路快速选取方法研究

移动终端通信网络节点能量有限,采用当前链路选取方法对链路进行选择,需要将大量数据包作为测试样本,不仅能耗高,而且会导致通信效率大大降低。提出一种新的移动终端通信网络传输链路快速选取方法,介绍贝叶斯估计原理,对链路质量进行估计。假设节点选择备选链路集合中所有链路的概率是相等的,经k轮探测后,贝叶斯估计通过新增样本对应的链路质量进行估计,在此基础上引入优选机制,将质量估计结果最高的链路赋予最高的概率,将质量估计结果较低的链路赋予较低的概率,实现移动终端通信网络传输链路的快速选取。实验结果表明,所提方法不仅能够保证链路传输的正确性和完整性,而且链路选取速度快,具有很好的节能效果。     

基于网络传输特性的链路重要性评价方法

提出了一种基于网络传输特性的链路重要性评价方法, 根据链路在网络所有节点相互通信的最短路径中的使用频度来评价链路重要性,最重要链路的使用频度最高。该方法不需要像目前的链路重要性评价方法那样进行链路收缩和删除,直接反映了链路对整个网络通信的贡献大小,可以判断通信网中任意两条链路的相对重要性。算法分析和实验仿真表明,文章算法克服了目前的评价方法存在的问题,给出了更直观合理的通信网链路重要性评价准则。     

用于机群系统的高速光互连环网

设计和实现了基于ＰＣＩＵ叫线的Ｇｂｉｔ／ｓ高速光互连链路,链路持续传输带宽为１０５６Ｍｂｉｔ／ｓ,最大传输距离为６００ｍ,链路的网络接口卡具有数据的旁路转发功能,以此链路为互连模块,构成了环钢,在环网中通过数据的流水线传输提高了网络带宽利用率。     

基于链路质量估计的灾害监测传感网分簇路由

针对灾害监测传感网呈现出典型的间歇性连通和区域性连通特征,导致数据传输不稳定甚至传输失败的问题,提出一种基于链路质量估计的分簇路由算法.构建基于梯度增强决策树(GBDT)的链路质量估计模型,通过接收信号强度指示(RSSI)、链路质量指示器(LQI)和信噪比(SNR)估计链路的数据包接收速率(PRR)值,根据所获得的PRR估计值对网络分簇,实现簇内数据的高效传输.在此基础上,设计综合链路质量、节点剩余能量等指标的自适应功率分簇路由算法,包括单跳算法LQE-PA和多跳算法LQE-PAMH,通过自适应功率传输的方式将低质量链路提升为高质量链路.仿真结果表明该算法在包传输成功率、网络生存周期和网络吞吐量等方面具有明显优势.     

容迟容断网络中基于拓扑的双时隙路由算法

在公交车载网络等类型的容迟容断网络中,可以依靠全部或者部分网络拓扑信息进行路由计算.提出一种基于拓扑信息的双时隙路由算法.该算法将网络周期离散为时隙,计算路由时,采用当前时隙和下一时隙(即双时隙)内均有效的路径作为候选路径,从而保证多数业务在链路失效前完成转发.以传输延时和延时抖动率为依据,从当前和下一时隙内均有效的路径中优选路径,以容忍可预测的链路中断;通过提供备用路径,以容忍不可预测的链路中断,保证传输的可靠性和稳定性.对上述算法进行了仿真实现和性能分析,结果表明,该算法能容忍链路中断,报文递交率较高,平均传输延时较低.     

两种310 GHz无线通信系统设计与比较

太赫兹波具有带宽超宽、波束窄、方向性好和传输容量大等特点,因而成为未来高速无线通信研究的热点.本文设计了两种310 GHz无线通信系统:一种是基于AMC 557高功率倍频链发射机和超外差接收机的通信链路;另一种是基于VDI谐波混频超外差收发的通信链路.系统传输性能的仿真结果表明:随着通信频率的升高,解调信号的失真逐渐增加.通过比较两种链路预算方案,发现基于AMC 557高功率发射链在传输距离上更有优势,发射功率为40 mW时,可以实现10 m距离、10 Gbps速率的无线数据传输,适用于Gbps量级的室内短距离大功率高速无线传输;基于谐波混频超外差收发的通信链路在通信速率上优势明显,通信速率可达20 Gbps,但受发射端输出功率-15 dBm限制,传输距离大幅缩短为0. 2 m,在链路中增加太赫兹透镜提高增益可以使通信距离延伸至2 m.而且这种发射机内部结构简单便于集成,有利于实际系统的搭建,更适用于10 Gbps级别以上的超高速短距离无线通信.     

异构小蜂窝网中D2D模式选择的联合决策方法

为了在更加贴近实际的环境下研究D2D用户的工作模式选择,提出一种新的异构小蜂窝网络中的D2D模式选择方法。该方法通过分析D2D链路的传输功率和信道开销,给出了D2D链路的传输代价函数表达式,以D2D链路传输代价为标准并使用联合决策算法对D2D链路的模式选择进行控制,使得系统D2D链路的传输总代价达到最小。理论分析和仿真结果表明,所提出的方法能够有效的减小系统传输功耗。     

基于链路通断预测的飞行器多路径传输优化

为各类飞行器提供互联网接入的主要技术方案可以分为卫星通信和地空宽带2种。当飞行器处于两者的重叠覆盖区域,采用多路径进行数据通信将有可能极大改善传输性能。针对上述飞行器多接入场景,该文提出了一种多路径传输优化方案DMPTCP(dynamic multipath transmission control protocol)。针对链路通断情况发现缓慢、数据分配效率低的问题,结合飞行轨迹可预测的特点,设计了一种基于链路通断状态预测的数据分配算法;并针对链路时延和丢包率差异大所导致的接收方乱序情况严重的问题,通过接收方同时在多条子流回复连接层否定确认信息,使得发送方能够快速获得接收方总体乱序情况并对丢包进行重传。仿真实验表明:DMPTCP在聚合带宽和接收方总体乱序情况两方面均明显优于现有多路径传输机制。     

WiMAX WMN中基于扩展图的链路调度优化

链路调度是Wi MAX WMN设计中面临的关键问题.为了最大化网络吞吐量,建模了无干扰最优链路调度模型.针对单位时隙需求的链路集,提出一种Wi MAX WMN中的启发式链路调度算法.进一步,针对WMN中节点的中继特性,设计了基于节点与链路分解的扩展图模型.通过细化传输过程以增强时隙的空间复用性,能够满足链路单次与多次传输的统一调度需求.一系列仿真实验结果表明,所提出的链路调度算法能够有效减少网络调度周期,提高网络吞吐量.     

分组交换网路由选择非平稳过渡过程的研究

对分组交换网非平稳过渡过程的路由选择问题进行了分析.从系统控制论的角度,在多业务流多链路网系统环境中建立了描述信息包从源端到目的端传输的全过程和网络节点分流过程的状态空间模型;根据李亚普诺夫系统稳定性理论,对多个传输链路的利用率函数G(·)和节点分流矩阵R~d的过渡过程特性进行了分析,推导了其稳定过渡条件,从一个新的侧面,提出了分组交换网路由选择协议设计中应注意的问题.